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高中物理题中总说“假设输出功率不变,U加大I减小P损减小”试问若U原增大U副就增大,感抗不变,按欧姆定律分析(电流跟感抗成反比)加上电阻,则P损增大,若按题设却又得P损减小不知题设是否
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高中物理题中总说“假设输出功率不变,U加大I减小P损减小”试问若U原增大U副就增大,感抗不变,按欧姆定律分析(电流跟感抗成反比)加上电阻,则P损增大,若按题设却又得P损减小不知题设是否不严谨或不可能实现.
▼优质解答
答案和解析
1.“假设输出功率不变,U加大I减小P损减小”的研究对象是输电线.输电线中的电流减小时,由Q=I^2Rt知,输电线损失的电能减少.
2.“U原增大U副就增大”的研究对象是变压器,即U1/U2=n1/n2.
3.关于“试问若U原增大U副就增大,感抗不变……”问题,
①用户的用电器工作电压是一定的(如220V).若U原增大,则U副就增大,U用户就增大,用户的用电器损坏.为了用户的用电器不损坏,需要减少降压变压器副线圈的匝数n2
②降压变压器“变换”电阻(阻抗):设用一个电阻R接通副线圈电路,则I2= U用户/R,由于P入=P用户,即U户原I1= U用户I2,则I1=U户原/[(n1/n2)^2 R],这样副线圈通过一个电阻R来接通时,其结果就犹如原线圈直接接上一个阻值等于R乘匝数比平方的电阻,换句话说,变压器不仅变电压、电流,也“变换”电阻(阻抗).
③在输送电功率一定时,若发电机电压升高,即若U原增大U副就增大,为了用户的用电器正常工作,需要减少降压变压器副线圈匝数n2,n2减小,由(n1/n2)^2 R知,感抗不是不变,而是增大.
④再按欧姆定律分析,I= U副/[r线+(n1/n2)^2 R]]≈ U副/[(n1/n2)^2 R]≈U副/[(U副/U户)^2 R]=U户^2 R/U副.由此可知,当U副增大时,I减小.
所以得P损=I^2 r线 减小(注意:感抗、容抗不消耗电能),不矛盾.
错在:U原增大U副就增大,感抗不变.
希望对你有所帮助.
2.“U原增大U副就增大”的研究对象是变压器,即U1/U2=n1/n2.
3.关于“试问若U原增大U副就增大,感抗不变……”问题,
①用户的用电器工作电压是一定的(如220V).若U原增大,则U副就增大,U用户就增大,用户的用电器损坏.为了用户的用电器不损坏,需要减少降压变压器副线圈的匝数n2
②降压变压器“变换”电阻(阻抗):设用一个电阻R接通副线圈电路,则I2= U用户/R,由于P入=P用户,即U户原I1= U用户I2,则I1=U户原/[(n1/n2)^2 R],这样副线圈通过一个电阻R来接通时,其结果就犹如原线圈直接接上一个阻值等于R乘匝数比平方的电阻,换句话说,变压器不仅变电压、电流,也“变换”电阻(阻抗).
③在输送电功率一定时,若发电机电压升高,即若U原增大U副就增大,为了用户的用电器正常工作,需要减少降压变压器副线圈匝数n2,n2减小,由(n1/n2)^2 R知,感抗不是不变,而是增大.
④再按欧姆定律分析,I= U副/[r线+(n1/n2)^2 R]]≈ U副/[(n1/n2)^2 R]≈U副/[(U副/U户)^2 R]=U户^2 R/U副.由此可知,当U副增大时,I减小.
所以得P损=I^2 r线 减小(注意:感抗、容抗不消耗电能),不矛盾.
错在:U原增大U副就增大,感抗不变.
希望对你有所帮助.
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